QuEChERS-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時檢測桂皮中的22種農(nóng)藥殘留

陳勁星

（福建中檢華日食品安全檢測有限公司，福建 福州 350008）

農(nóng)藥，是農(nóng)業(yè)中用于預(yù)防以及控制病、蟲、草的一類物質(zhì)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)藥的作用極其顯著，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的必需品。目前，常見的農(nóng)藥有有機(jī)磷類、有機(jī)氯類和擬除蟲菊酯類等，每種農(nóng)藥的作用不同化學(xué)成分也不同，在種植農(nóng)作物時，通常會同時加入幾種農(nóng)藥對農(nóng)作物進(jìn)行保護(hù)。農(nóng)藥的使用會帶來農(nóng)藥殘留的問題，從1997年的《農(nóng)藥管理條例》到2015年的《中華人民共和國食品安全法》，我國的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系逐漸完善，規(guī)定了農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，這使檢測分析有一定的參考標(biāo)準(zhǔn)[1]。

桂皮，一種常用中藥，廣東、廣西兩地是桂皮的主要生產(chǎn)地，在中醫(yī)行業(yè)以及食品行業(yè)有著廣泛地運(yùn)用[2]，添加適量的肉桂可使肉料理芳香美味，提高食欲[3]。

但是，國內(nèi)外對其農(nóng)藥殘留檢測的研究不足。目前，桂皮中有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留是分開檢測，要花費(fèi)大量時間[1,2,5-8]。有研究表明，桂皮中成分復(fù)雜，基質(zhì)較多，會影響檢測結(jié)果，因此在檢測過程中需要注意基質(zhì)效應(yīng)，使用合理的凈化過程以降低基質(zhì)對目標(biāo)物的影響，加入一定的分析保護(hù)劑即可降低桂皮中的基質(zhì)作用[4]。

美國農(nóng)業(yè)部研發(fā)的QuEChERS方法是目前最常使用的樣品前處理方法，由于其簡單、快速、廉價在實驗室中具有很高的價值。與經(jīng)典的LSE和MSPD相比，QuEChERS具有顯著的優(yōu)勢，不僅大大降低了溶劑消耗，降低了成本和時間，而且回收率更好，所有分析物均被提取[9]。在國外，多種樣品、多種農(nóng)藥的檢測都是采用此方法進(jìn)行前處理，此方法縮短檢測時間，可以提高工作效率[10-14]。苗水等人使用改良的QuEChERS方法對中藥材進(jìn)行前處理，測定三七中508種農(nóng)藥殘留，在較短時間內(nèi)檢測出多種農(nóng)藥殘留[15]。

本文通過查閱與桂皮以及農(nóng)藥殘留的相關(guān)文獻(xiàn)，選擇桂皮作為研究對象，樣品的前處理方法為QuEChERS方法，乙腈溶液為萃取溶劑，使用三重四級桿-氣相色譜法對桂皮中的22種農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器：8890-7000D氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent ）；TG18G 臺式通用離心機(jī)；LT-ET氮吹儀；奧盛混勻器。

試劑：乙腈；丙酮；乙酸乙酯；MgSO4；PSA；C18；甲胺磷；敵敵畏；乙酰甲胺磷；氧樂果；甲拌磷；α-BHC；β-BHC；γ-BHC；δ-BHC；殺螟硫磷；甲拌磷亞砜；甲拌磷砜；水胺硫磷；丙溴磷；pp′-DDE；op′-DDT；pp′-DDD；pp′-DDT；聯(lián)苯菊酯；甲氰菊酯；氯氟氰菊酯；氟氯氰菊酯。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品預(yù)處理

稱取5.0 g粉碎成粉末的桂皮粉樣品置于50 mL聚苯乙烯具塞離心管中，加入20 mL乙腈溶液，渦旋混勻，靜置3 min，依次加入5g NaCl，蓋上離心管蓋，劇烈振蕩1 min，以4000 r/min離心5 min。取離心后的上清液5 mL置于預(yù)先裝有0.1 g MgSO4、50 mg PSA和50 mg C18的10 mL聚苯乙烯具塞離心管中，渦旋混勻1 min以4000 r/min 離心5 min，取上清液氮吹濃縮至近干，加丙酮和正己烷（V∶V，1∶1）定容至1 mL，供GC-MS/MS檢測。

1.2.2 樣品檢測

使用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀對樣品進(jìn)行檢測。

氣相色譜條件：色譜柱：Hp-5 MS，30 m×250μm×0.25μm；碰撞氣和載氣：高純He（純度≥99.999%）；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；進(jìn)樣量：1μL；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；流速：1.0 mL/min；柱溫程序：60 ℃保持1 min，然后以20 ℃/min 升溫至140 ℃，再以10 ℃/min 升溫至240 ℃，最后以15 ℃/min升溫至300 ℃保持5min。

離子源：EI；離子源溫度：220 ℃；電子能量：70 eV；傳輸線溫度：280 ℃；溶劑延遲時間：5.0 min；監(jiān)測方式：多反應(yīng)離子監(jiān)測模式（MRM）。

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器條件的優(yōu)化

相對于復(fù)雜基質(zhì)來說，多反應(yīng)離子監(jiān)測模式（MRM）相對于選擇性檢測模式（SIM）有更強(qiáng)的抗干擾能力，可增加結(jié)果的可靠性。本實驗檢測方式選擇多反應(yīng)離子監(jiān)測模式（MRM），離子源使用電子轟擊源（EI），先對濃度為1μg/mL的22種混合標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行全掃描，找到22種化合物的保留時間，進(jìn)行碰撞電壓，優(yōu)化后選擇響應(yīng)較好的2對離子對，一對作為定量離子對，另外一對作為定性子離子。選用此儀器條件測定可獲得較好的分離效果，22種農(nóng)藥的MRM色譜圖見圖1，儀器條件見表1。

圖1 22種農(nóng)藥MRM 色譜圖

2.2 提取溶劑的選擇

桂皮的成分復(fù)雜且含水量較低，農(nóng)藥提取步驟是實驗的關(guān)鍵，提取溶劑影響提取效率，而提取效率在很大程度上取決于樣品的性質(zhì)和殘留農(nóng)藥佐劑的理化性質(zhì)。丙酮、乙腈、乙酸乙酯、石油醚等有機(jī)溶劑是測定農(nóng)藥殘留常用到提取溶劑。在實驗中，比較使用丙酮，乙酸乙酯和乙腈中的一種或兩種作為萃取溶劑，結(jié)果表明：丙酮和乙腈能與水互溶，提取效率優(yōu)于乙酸乙酯，但丙酮相對于乙腈來說，更容易提取其他雜質(zhì)[16]，故本實驗最終選擇乙腈作為萃取溶劑。

表1 22農(nóng)藥的質(zhì)譜參數(shù)

2.3 吸附劑的選擇

桂皮樣品非常復(fù)雜而且干擾化合物較多，含揮發(fā)性成分高，有大量的醛、醇類極性物質(zhì)。PSA 和C18能去除有機(jī)酸、色素、糖類、油脂等干擾物，MgSO4不僅能吸水且吸水時會放熱，使得溫度更有利于農(nóng)藥的提取[17]。本實驗對吸附劑用量進(jìn)行優(yōu)化，采用50 mg PSA, 50 mg C18與0.1g MgSO4作為吸附劑時，加標(biāo)回收率不低于70%且不高于120%，回收率結(jié)果令人較為滿意。

2.4 相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限

用空白桂皮基質(zhì)配制系列標(biāo)準(zhǔn)工作液，在優(yōu)化后的GC-MS/MS條件下測定，以定量離子對的峰面積為縱坐標(biāo)（y），質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（x），繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明：在25～500μg/L濃度范圍內(nèi)，22種農(nóng)藥顯示較良好的線性，相關(guān)系數(shù)(R2)均＞0.9902；根據(jù)S/N= 3計算22種農(nóng)藥的檢出限（LODs），結(jié)果為0.53～2.92μg/kg，按照S/N = 10計算22種農(nóng)藥的定量限（LOQs）結(jié)果是1.76～9.73μg/kg，具體細(xì)節(jié)如表2所示。

表2 桂皮中22種農(nóng)藥的曲線的相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限及基質(zhì)效應(yīng)

表3 22種農(nóng)藥桂皮基質(zhì)的加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差

2.5 基質(zhì)效應(yīng)

共同提取的雜質(zhì)產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)會對實驗的檢測結(jié)果會有一定的影響。基質(zhì)效應(yīng)的相對強(qiáng)度(ME)=空白基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)值/純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)響應(yīng)值，當(dāng)ME＞1時，基質(zhì)為增強(qiáng)效應(yīng)，反之則為基質(zhì)抑制效應(yīng)[18]。實驗結(jié)果表明：除了甲胺磷、敵敵畏和乙酰甲胺磷有較強(qiáng)的抑制效應(yīng)，大部分農(nóng)藥增強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)。為了實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，實驗采用基質(zhì)匹配校準(zhǔn)曲線對目標(biāo)化合物進(jìn)行定量分析。

2.6 回收率和精密度

將混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液加入所測樣品桂皮中，含量分別為0.02、0.04和0.2 mg/kg使用加標(biāo)的方法來確定分析檢測方法的回收率，使用相對標(biāo)準(zhǔn)偏差來確定分析檢測方法的精密度。在3個加標(biāo)水平下，結(jié)果表明：22種農(nóng)藥的平均回收率分別為74.3%～109.2%、80.8%～109.6%、79.8%～114.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.2%～11.6%、0.3%～4.2%、1.2%～8.4%，詳見表3。在分析檢測這22種農(nóng)藥殘留時，此方法的回收率與精密度較好，滿足并適用于桂皮中多種農(nóng)藥殘留的分析檢測。

3 結(jié)論

本文使用QuEChERS方法對樣品進(jìn)行前處理，建立氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法對樣品進(jìn)行分析檢測。此方法簡便、快速，縮短檢測時間，提高工作效率，其回收率與精密度均符合農(nóng)藥檢測試驗的要求，可以適用于桂皮中多種農(nóng)藥殘留的檢測。